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近日,中国科学院深圳先进技术研究院集成所功能薄膜材料研究中心研究员唐永炳(第一单位通讯作者)及其研究团队联合湖南大学教授马建民(合作单位通讯作者)和吉林师范大学教授杨景海(合作单位通讯作者)通过自模板法,成功制备出三维多孔微晶碳材料用于双离子电池正极,且容量大、循环寿命长。相关研究成果以High-Performance Cathode based on Self-Templated 3D Porous Microcrystalline Carbon with Improved Anion Adsorption and Intercalation(《自组装合成的三维多孔微晶碳作为高性能正极以提升阴离子吸附和插层性能》)为题在线发表于国际材料期刊Advanced Functional Materials(《先进功能材料》)(DOI: 10.1002/adfm.201806722)上。
双离子电池具有成本低和环境友好的特点,最近受到极大的关注。双离子电池的正极通常采用石墨,依靠阴离子的插层/脱嵌实现充放电。由于阴离子尺寸往往较大,导致阴离子插层石墨的容量有限。同时,传统石墨在插入阴离子后会发生体积膨胀,导致石墨剥离,最终造成容量的迅速衰减。此外,对于传统的石墨材料,阴离子的插嵌过程仅限于石墨颗粒的边缘,造成电池充放电倍率性能不足。
基于上述考虑,唐永炳及其研究团队成员张阁(第一作者)、欧学武(共同一作)、崔春雨(共同一作)等人设计并通过自模板法制备了一种三维多孔微晶碳。这种具有微晶结构和一定表面积的碳材料不仅有利于阴离子的插层,同时有助于阴离子的吸附,从而能够显著提升正极的容量。另外,多孔结构增加了阴离子插层和吸附的位点,有效提高了双离子电池的充放电速率;而三维结构的设计能够在一定程度上缓解阴离子插层造成的体积膨胀,改善材料的结构稳定性。以此碳材料作为正极的钠基双离子电池,在0.3 A g-1的电流密度下,其放电容量可以达到168.0 mAh g-1,为目前所报道的最好性能之一。同时,在1 A g-1的电流密度下循环2000次后,其容量保持率为70%。该研究为发展高性能的双离子电池正极材料提供了新的思路。
该项研究得到国家自然科学基金优青项目、中科院STS项目、深圳市科技计划项目等的资助。
(a)基于多孔微晶碳的双离子电池结构示意图;(b)多孔微晶碳的扫描电镜图;(c)多孔微晶碳的透射电镜图;(d)电流密度0.3 A g-1下的充放电曲线;(e)基于多孔微晶碳的钠双离子电池的循环性能曲线(电流密度1 A g-1)。
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北极星储能网获悉,11月30日,商务部例行新闻发布会上,商务部发言人束珏婷回应了关于石墨出口管制问题。束珏婷强调,对特定石墨物项实施出口管制是国际通行做法。近期,中国政府依据《出口管制法》规定,经广泛征求有关企业和产业界意见,对石墨物项临时管制措施进行了全面评估,并作出有进有出优化调
8月14日,贝特瑞与澳大利亚EvolutionEnergyMineralsLimited(以下简称“Evolution”)于线上签署合作协议。双方将在天然鳞片石墨资源项目开发、生产和销售天然鳞片石墨精矿、制造和向全球市场供应优质下游负极产品方面进行全面商业和技术合作,共同在全球范围内开发互利的商业机会。本次合作将有利于拓
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近日,福建三明经济开发区与上海墨砾新材料科技有限公司(简称:墨砾新材料)举行“天然石墨负极材料前驱体”项目签约仪式。据悉,墨砾新材料拟在三明经济开发区吉口新兴产业园区投建天然石墨负极材料前驱体项目,项目总投资30亿元。
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北极星电池网获悉,六枝特区锂电池石墨负极材料生产项目公开招商。项目位于六盘水市六枝特区,投资规模2亿元,项目总用地面积80亩,总建筑面积为33000平方米,主要用于生产用于便携电源(如移动电话、笔记本电脑等)、储能电源(如风能、太阳能等)、动力电源(如特斯拉电动车)、军用电源(如军事通讯
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4月11日,山东省人民政府印发济南都市圈发展规划(2024—2030年)(鲁政字〔2024〕34号)。其中提到,立足泰安市(泰山区、岱岳区、肥城市)发展基础,聚力推动“泰山锂谷”“泰山数谷”等一批战略性新兴产业融合集群发展,加速建设“千万千瓦级多元新型储能基地”。规划还指出,前瞻布局未来产业。围
近日,中国科学院深圳先进技术研究院集成所功能薄膜材料研究中心研究员唐永炳及其研究团队联合重庆理工大学教授周志明,采用高浓度电解液策略显著提升了双离子电池的能量密度及循环稳定性。相关研究成果以HighlyConcentratedElectrolytetowardsEnhancedEnergyDensityandCyclingLifeofDual-IonBattery为
近日,中国科学院深圳先进技术研究院唐永炳团队,研发出了一种基于不溶性有机负极材料的镁基双离子电池。相关成果发表于《能源存储材料》。该项目有望为发展新型镁离子电池电极材料及器件提供新的思路。“镁离子电池具有高容量、储量丰富、成本低等优势,未来在储能领域具有良好的应用前景。”团队成员
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近日,中国科学院深圳先进技术研究院集成所功能薄膜材料研究中心研究员唐永炳及其研究团队成功研发出了一种基于双碳结构的钙型双离子电池。相关研究成果ANovelCalcium-IonBatteryBasedonDual-CarbonConfigurationwithHighWorkingVoltageandLong-CyclingLife已在线发表于国际材料科学期刊AdvancedScienc
在上一篇文章中我们介绍过双离子电池的工作原理,也分析了双离子电池相对于锂离子电池的优势(《锂离子电池掘墓者?双离子电池来袭》)。小编相信随着高容量正极碳材料的开发,以及相关电解液技术的逐渐成熟,双离子电池也能够逐渐走入到我们的日常生活。相比于国外,虽然国内双离子电池技术起步稍晚,
锂离子电池比能量高,循环性能好,在消费电子领域取得了巨大的成功,但是锂离子电池也是高成本的代名词,特别是在电动汽车这种对锂离子电池有着巨大需求的领域,对锂离子电池的成本将更加敏感。但是受限于原材料价格高企,特别是碳酸锂、Co和Ni等原材料在近期都有较大幅度的价格上涨,锂离子电池目前的
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